土力學地基基礎第二講

本講教學內(nèi)容:第二章土的物理性質(zhì)及工程分類§2.3土的物理性質(zhì)指標§2.4基本指標的測定第二章土的物理性質(zhì)及工程分類§2.3土的物理性質(zhì)指標上節(jié)介紹了土的組成，特別是土顆粒的粒組和礦物成分，是從本質(zhì)方面了解土的性質(zhì)的根據(jù)。但是為了對土的基本物理性質(zhì)有所了解，還需要對土的三相—土粒(固相)、土中水(液相)和土中氣(氣相)的組成情況進行數(shù)量上的研究。土的三相比例指標：土粒比重、含水量、密度、干密度、飽和密度、有效密度、孔隙率、孔隙比、飽和度。

一、土的三相圖

氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積V二、直接測定指標1.土的密度ρ：單位體積土的質(zhì)量

工程中常用重度來表示單位體積土的重力

重力加速度，近似取10m/s2

2.土粒相對密度Gs（土粒比重）：土粒質(zhì)量與同體積的4℃時純水的質(zhì)量之比土粒相對密度變化范圍不大：細粒土（粘性土）一般2.70～2.75；砂土一般為2.65左右。土中有機質(zhì)含量增加，土粒相對密度減小Vv氣水土粒msmwmVsVwVVa質(zhì)量m體積V3.土的含水量ω：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分數(shù)表示土的含水量是標志土含水程度的一個重要物理指標。天然土層含水量變化范圍較大，與土的種類、埋藏條件及其所處的自然地理環(huán)境等有關。

三、換算指標

氣水土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量m體積V1.孔隙比e和孔隙率n孔隙比e

：土中孔隙體積與土粒體積之比

2.土的飽和度Sr

：土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分數(shù)表示飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土Sr=0,飽和土Sr=100%。砂土根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài):孔隙率n

：土中孔隙體積與總體積之比，以百分數(shù)表示

Sr≤50%稍濕；50％＜Sr≤80%很濕；Sr＞80%飽和3.不同狀態(tài)下土的密度和重度飽和密度ρsat

：土體中孔隙完全被水充滿時的土的密度

干密度ρd

：單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量

浮密度ρ：土單位體積內(nèi)土粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差

土的三相比例指標中的質(zhì)量密度指標共有4個，土的密度ρ，飽和密度ρsat，干密度ρd，浮密度ρ

(kg/m3),相應的重度指標也有4個，土的重度，飽和重度sat，干重度d，浮重度

(kN/m3)氣水土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量m體積V四、指標間的換算氣水土粒Gsρw

Vs＝11+e質(zhì)量m體積V土的三相指標中，土粒比重Gs

，含水量ω和密度ρ是通過試驗測定的，可以根據(jù)三個基本指標換算出其余各指標Vv=eωGsρw

Gs（1＋ω）ρw

推導：換算關系式：五、例題分析

【例】某土樣經(jīng)試驗測得體積為100cm3，濕土質(zhì)量為187g，烘干后，干土質(zhì)量為167g。若土粒的相對密度Gs為2.66，求該土樣的含水量ω、密度ρ、重度

、干重度d

、孔隙比e、飽和重度sat和有效重度

【解答】§2.4基本指標的測定2.4.1測定土的密度ρ